油層保護在作業施工中研究與應用

宋偉剛　范玉斌　郝建廣

摘 要：針對濱南油田油層物性相差較大的特點，從油層的損害機理，對目前井下作業施工過程中的油層保護技術應用現狀進行了調查和分析，找出了目前儲層保護技術在應用過程中的不足和差距以及存在的問題，結合實例從洗（壓）井、射孔、酸化、壓裂、防砂、試油、檢泵等施工過程對油層損害現象和機理進行了認真分析，然后提出了針對作業過程中易發生的油層損害建議采取的措施，論證了油層保護技術作為一項保護油氣資源和"少投入，多產出"的重要技術越來越體現出來的重要性，并對其應用的良好前景進行了展望。

關鍵詞：油層、保護、作業、清潔、低滲

引言：油層保護技術，簡單的說就是保護儲集層的技術。當鉆井、完井、采油、增產、修井等各種作業時，在儲集層近井壁帶造成流體產出或注入自然能力的任何障礙影響都是油層損害。油層損害降低產能，影響試井與測井資料的準確性，造成儲量和產能計算不準，影響合理制定開發方案，油層損害還導致試油、酸化、壓裂、解堵、修井等井下作業工作量的增加，提高油氣生產成本，影響最終采收率。由此可見，油層保護技術在油田生產中的應用是非常重要的。油層保護技術貫穿于油田生產的各個環節，下面主要根據濱南油田的不同油層特點，就油層保護技術在采油廠作業施工中的應用現狀和存在問題進行分析和探討，提出建議采取的措施。

一、油層傷害機理

濱南油田屬于砂巖儲層，其傷害的來源主要有兩種：一種是砂巖儲層本身潛在的傷害，另一種是外界因素作用下引起的儲層傷害。

1. 砂巖儲層本身潛在的傷害

1.1 儲層敏感性礦物本身存在的傷害因素，如水敏性礦物的水化膨脹、分散、脫落和運移堵塞喉道帶來的水敏或鹽敏損害；堿敏性礦物在外來流體PH值較高的情況下，就會發生分散和脫落，或產生新的硅酸鹽沉淀和硅凝膠體，而造成滲透率下降；酸敏性礦物在與酸液作用時就會產生沉淀或釋放出微粒，造成滲透率的下降；速敏性礦物在高速流體作用下發生位移，引起儲層傷害。

1.2砂巖儲滲空間所帶來的影響，如砂巖的主要喉道的形狀、大小、分布以及連通關系等孔隙結構參數控制著孔隙的儲集性和滲透性，同時也是地層敏感性的重要影響因素。

2.外界因素作用下引起的儲層損害

外來流體與儲層砂巖不配伍造成的損害，這些損害可分為水敏、酸敏、堿敏及潤濕反轉等，如粘土礦物的膨脹、運移造成水敏，從而引起孔道縮小，滲透率下降，乳酸化施工二次沉淀造成儲層酸敏所引起的油層傷害等。

3.工程因素和油氣層環境條件發生變化造成的損害

3.1作業或生產壓差太大引起的損害。這類損害主要有啟動地層微粒、產生有機或無機垢沉淀、應力損害、壓漏油氣層以及地層出砂或地層坍塌，并加深已有損害的程度。

3.2溫度引起的油氣層損害。溫度升高會使敏感性礦物的敏感性增強，從而造成更大的損害；溫度降低會是地層水的溶解度降低，從而生成沉淀。

二、油層保護技術在濱南油田作業施工過程中的應用現狀

目前在作業井施工時，在油層保護方面主要開展了以下幾項工作：

1. 盡量采取不壓井作業，必須壓井時合理選擇壓井液，做到“壓而不死，活而不噴”，盡量減少地層損害。

2. 以前的沖砂作業改進為目前的撈砂作業，避免了入井液的使用，減少了油層受污染損害的機會。

3. 對于高泥質含量低滲透的油層采取原井液壓井進行補孔或采用負壓射孔技術，合理選擇射孔方式和槍彈型號。

4. 對于新井投產、先期防砂、水平井等重點井，替泥漿時入井液加防膨劑并根據地層性質合理選擇。

三、作業施工中存在的油層損害現象及分析

通過調查分析，作業施工中各個環節都有可能對油層造成損害，主要體現在以下幾項施工中，即洗壓井、射孔、酸化、壓裂、防砂、檢泵等。

1. 洗壓井使用入井液進行循環時，如果入井液含有固相顆粒，就會堵塞射孔孔眼、地層孔隙及裂縫。使用的入井液與油層巖石及油層流體不配伍，入井后與油層巖石或流體發生反應形成沉淀或結垢造成堵塞，特別是擠壓井時，入井液及井筒內的雜質會深入地層，造成堵塞會更深入，對滲透率的影響更大，危害也更大。微粒、乳化油、化學添加劑、沉淀有機物和無機物均會影響儲集層的滲透率，侵入油層后可能引起水堵或乳化液堵，水敏性地層由于濾液的侵入會造成粘土膨脹，微粒運移等。

2. 射孔射孔過程對孔眼周圍的油層形成了壓實損害，雖然不可避免，但可以減小。射孔時的壓差也有影響，理論上來說，井筒壓差越小效果越好，因為這樣可以使油層流體在瞬間流入井筒，對井眼起到了沖刷作用。射孔孔徑、射孔密度、射孔穿透深度等參數均有影響，尤其表現在低滲油藏，大孔徑、高孔密、深穿透有利于保護油層、提高產量。目前采油廠的生產井射孔已基本推廣了102槍彈，個別低滲或堵塞嚴重儲層采用了一米彈和復合增效射孔，效果是不錯的。另外，射孔液對油層的損害也不容忽視，所以對補孔井提倡原井液壓井。

3. 檢泵下井管柱的清潔是非常重要的，如果管柱不清潔，攜帶固相顆粒等入井，極易造成地層堵塞，影響油井產量。如果作業檢泵開井后生產不正常，作業隊采取的第一個補救措施往往是洗井，前面我們已經講過洗井對地層的損害，所以應該分析原因，慎重使用。實踐證明，洗井是造成有的油井屢修屢壞、屢壞屢修，產量不斷下降的重要原因之一。

綜上所述，儲層損害存在于作業施工的多個環節，只有根據油層及施工的實際情況，認真地分析研究，合理制定對策，才能盡量減少油層損害，提高原油產量。

四、結論與認識

以上論述基本涵蓋了井下作業施工中油層保護技術應用現狀、存在的問題和不足、以及對經常發生的油層損害現象應該采取的的措施，但并不是全部包括，對于一些涉及不到的施工工序，油層保護要具體情況，具體分析，具體對待，因此，油層保護技術作為一項保護油氣資源和“少投入，多產出”的重要技術越來越顯示出它的重要性。

參考文獻：

[1]羅英俊，油田開發生產中的保護油層技術。石油工業出版社，1996

[2]李道品，中低滲透砂巖油田開發。北京石油工業出版社，1997